信息技術與數學教學整合的優勢及教學原則

摘 要：信息技術的運用已對數學教育的目標、內容及教學方式產生了重大影響，促使教師的教學和學生學習的方式發生了轉變。人教版初中數學教科書專門安排了十一課時的信息技術應用教材，我們在教學中，要將信息技術與數學教學進行有機整合。

關鍵詞：初中數學；信息技術；整合原則

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2013）09-0061-03

信息技術與數學教學整合的作用和優越性主要有以下幾點：信息技術與數學教學的整合，能創設靈活、有效的教學環境；可以展示數學知識的發生、發展過程；能建立自主學習、合作學習、探究學習的新的學習方式.

信息技術與數學教學整合的教學設計，要把握好以下幾個原則：教學目的性原則、自主學習性原則、活動多樣性原則、開放創新性原則、大信息量原則。

現代教育技術的應用，極大地改變了教師的教學方式。教師不再是以往的知識傳授者，而是課堂教學的組織者、學生學習的指導者、學生能力的培養者；教師的大量工作不是上課，而是備課，在備課中建立學科資源庫，為學生學習提供大量的文字、電子音像材料信息資源，以便為學生的個性化學習和自由發展提供廣闊的空間，并按照學生的認知規律，設計知識的形成過程，設計問題的解決過程，構建以教師為主導、以學生為主體、以學生發展為主旨的新型課堂教學模式。

人教版初中數學教科書專門安排了11課時的信息技術應用教材，其安排如下：

上述安排告訴我們，在實施教學過程中，首先要將信息技術與數學教學進行整合。

一、信息技術與數學教學整合的作用和優越性

（一）能創設靈活、有效的教學環境

合理的數學教育，應該使學生有機會在現實背景中，通過數學化的途徑探索規律，建立模型，實現再創造，并從中尋找相應的數學模式，最終達到解決問題的目的。在幾何課的教學中，各種圖形變化很多，特別是立體圖形，要將其畫出來不容易，而利用多媒體能用語言、文字、圖像多種形式向學生提供信息，能讓學生通過多種感官獲取信息，讓其更有效地做出反應。用計算機的制圖功能，能以不同的層次或色彩將立體空間表現得淋漓盡致，能大大地提高教學的啟發、刺激作用，使幾何教學發生變革，促使學生更主動地觀察、探索，充分調動學生的思維。

例如，初中幾何中全等三角形的定義：能夠完全重合的兩個三角形叫全等三角形。若單純講授則顯死板，相反，若是利用計算機則可設計如下情景：屏幕上給出一個三角形和“平移”、“旋轉”、“反射”等幾個按鈕，選中哪一個，三角形都能產生相應的變換，于是出現不同位置的全等三角形。這樣，學生通過觀察實驗不僅能很好地理解了全等三角形的定義、全等三角形的對應邊和對應角，而且接觸到了“變換”的思想。在這種形象化的情境教學中，學生不覺得枯燥，在老師的指導和啟發下始終興趣盎然地進行認真觀察，主動思考，從而實現了對知識意義的主動建構。

又如，在講授“軸對稱”的概念時，可充分利用信息技術來進行：先利用幾何畫板制作一只會飛的花蝴蝶（這只蝴蝶剛 “飛”上屏幕，立刻就吸引了全體同學的注意，一些平時不愛上數學課的學生也活躍起來），同學們會根據蝴蝶的兩只翅膀在運動中不斷重合的現象很快理解“軸對稱”的定義，并受此現象的啟發還能舉出不少軸對稱的實例。這時，再在屏幕上顯示出成軸對稱的兩個三角形，并利用幾何畫板的動畫和隱藏功能，時而讓兩個對稱的三角形動起來，使之出現不同情況的對稱圖形（例如圖形在對稱軸兩側、兩圖形交叉或是對稱點在軸上等）；時而隱去或顯示一些線段及延長線。在這種形象化的情境教學中，學生很自然地就發現了軸對稱的三個基本性質并理解相應的定理，從而實現對知識意義的主動建構。

（二）可以展示數學知識的發生、發展過程

《義務教育數學課程標準》中指出：“學生的數學學習內容應當是現實的、有意義的、富有挑戰性的，這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數學活動。內容的呈現應采用不同的表達方式，以滿足多樣化的學習需求。有效的數學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶 ，動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數學的重要方式”。新課程注重過程教學，由學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等探索性活動，獲得數學知識、數學思想、數學方法。現代信息技術的融入則為學生進一步展示了數學知識的發生、發展過程，改變了傳統的重知識、輕過程的教學方法，使學生對數學概念與數學知識有較為深刻的認識。

利用計算機具有很強的生成圖像的功能，在一定的程序控制下得到函數的圖象，從而增強學生對函數概念與性質的理解。因此，人教版教科書先后安排了《利用計算機畫函數圖象》、《探索反比例函數的性質》、《探索二次函數的性質》等信息技術應用內容。

（三）能建立自主學習、合作學習、探究學習的新的學習方式

新課程倡導“自主、探究、合作”的學習方式。通過學生自主或合作，獨立地或互助地發現問題，實驗調查，用觀察、類比、分析、歸納、猜想的方法進行探索活動獲得知識、技能，發展情感與態度。而信息技術的廣泛運用，使信息技術變成學生發現問題、探索問題和解決問題的工具，有力地促進學生創新精神的發展。

如幾何畫板可以為 “數學實驗”提供理想的環境。用畫板幾分鐘就能實現動畫效果，還能動態地測量線段的長度和角的大小，通過拖動鼠標可輕而易舉地改變圖形的形狀，因此，完全可以利用畫板讓學生做數學實驗。這樣，就可用新型教學結構取代主要靠教師講授、板書的灌輸式教學結構。由于教學過程主要是學生自己做實驗，所以教師在備課時考慮的主要不是講什么、怎樣講，而是如何創設符合教學內容要求的情境，如何指導學生做實驗，如何組織學生進行協作學習和交流。這樣，教師就由課堂的主宰、知識的灌輸者轉變為教學活動的組織者、學習情境的創設者、學生實驗過程的指導者和意義建構的幫助者。在以往的數學教學中，往往只強調“定理證明”這一個教學環節（邏輯思維過程），而不太考慮學生直接的感性經驗和直覺思維，致使學生難以理解幾何的概念與幾何的邏輯。幾何畫板則可以幫助學生從動態中去觀察、探索和發現對象之間的數量變化關系與空間結構關系。因而能充當數學實驗的有效工具，使學生通過計算機從“聽數學”轉變為“做數學”。如學習《探索反比例函數的性質》這一課時，學生利用計算機可以畫出精確度很高的反比例函數圖象，而且畫圖的速度也非?？欤ㄟ^畫出的反比例函數圖象，研究反比例函數的性質。

人教版初中數學教科書還先后安排了《探索兩條直線的位置關系》、《探索旋轉的性質》、《探索二次函數的性質》、《探索位似的性質》等信息技術應用內容。教學這些內容時，可以充分利用信息技術讓學生探索軸對稱圖形觀察得出軸對稱的性質；探索旋轉的圖形，得出旋轉形的性質；探索二次函數，得出二次函數的性質等。

不過，凡事有利也有弊。數學教學，其核心是培養學生的思維，思維能力的培養，需要有一個“實踐——認識——再實踐——再認識”的過程。信息技術介入到數學教學中，提供了超大的信息量、多媒體的信息傳遞方式，從學生的認知過程來分析，由于學生對計算機的依賴，往往使數學知識變得更直接，由形象到抽象的過程被計算機替代，很容易讓學生的思維停留在形象直觀上，產生思維惰性，這恰恰與素質教育對數學教學的要求相悖。因此，“整合”一定要把握好信息技術使用的度，注意時機和時間，注意為學生提供觀察比較、分析綜合、歸納概括的機會，讓學生在做數學的過程中，體驗感受數學，深入理解數學知識的生成過程。學生的操作技術也是這樣，根據學生的年齡特點和知識基礎，計算機課以及信息技術基礎課教學只是為學生應用打下一個基礎，在應用信息技術進行學習的過程中，往往會遇到新的技術問題，需要在數學教學過程中，幫助學生掃清障礙（有人將這種方式稱為“嵌入式教學”），這樣會更實際，也更能體現信息技術與數學教學的融合。

二、信息技術與數學教學整合的教學設計的原則

（一）教學目的性原則

信息技術的選擇與運用，其目的是為了完成數學教學三維目標（知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀）。因此，不能為形式上的多樣化而失去教學的方向。要充分認識到信息技術與數學教學整合的意義，最終目標是為了提高學生數學素養和信息素養。

（二）自主學習性原則

這是信息技術與數學教學整合的基本原則，也是現代教育思想下師生關系的重要轉變。信息技術與數學教學整合要有利于學生自主探索學習方式的培養。

（三）活動多樣性原則

數學教學應該注重學生的學，這是新課程的重要理念。因為教學中學生更喜歡聽故事、做游戲、做實驗、搞課題研究以及上網查資料、上機操練等。教學只有從學生的學習特點、學習規律出發，采取多種形式、方法，展開豐富的教學活動，動員學生多種感官參與，才能取得較好的教學效果。

（四）開放創新性原則

開放有教學內容的開放，教學過程的開放，也包括教學思想的開放。在開放式教學氛圍中，教師引導學生更廣泛涉獵各種素材，從中掌握數學方法與數學思想。通過開放充分調動學生的積極因素，實現學生自身知識的更新與能力的形成，促進學生創新能力和創新精神的提升。

（五）大信息量的原則

大信息量是“整合”的物質基礎。學生只有在力所能及的情況下，處理大量的復雜的信息時，才能真正培養能力。只有大信息的情況下，才能使所有學生有所選擇，才能實現不同的學生學不同的數學，有不同的提高，有不同的成功體驗。

只有做到以上幾點，才能真正實現信息技術與數學教學的整合，才能在教學中做到以學生發展為本，以培養學生的數學素養為目標，讓學生真正成為學習的主人，能夠根據自己的實際采用研究性、合作性、探索性的學習方式自主學習，發展創新能力和創新精神。